DE102011119707A1 - Optical measuring device - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine optische Messvorrichtung (1) mit einem Gehäuse (3), in welchem mindestens ein optischer Sender (20) zum Abstrahlen mindestens eines Sendestrahls (22, 24) und mindestens ein optischer Empfänger angeordnet sind, wobei eine Abdeckscheibe (5) das Gehäuse abschließt und ein Sendefenster (10) sowie ein Empfangsfenster (7) ausbildet, wobei der mindestens eine Sendestrahl (22, 24) durch das Sendefenster (10) aus den Gehäuse austritt. Um eine Messvorrichtung (1) mit einer möglichst ebenen Außenfläche (14) zur Verfügung zu stellen und um eine Reduzierung von Störsignalen zu erzielen, welche unter anderem auf Reflexion des Sendestrahls (22, 24) am Sendefenster (10) zurückzuführen sind, wird die Außenseite (5.1) einer Abdeckscheibe (5) im Wesentlichen senkrecht zur Abstrahlrichtung angeordnet und das Sendefenster (10) mit einer Neigung ausgeführt, welche einen vorgegebenen Neigungswinkel (α) aufweist.The invention relates to an optical measuring device (1) having a housing (3) in which at least one optical transmitter (20) for emitting at least one transmitting beam (22, 24) and at least one optical receiver are arranged, wherein a cover disc (5) Housing closes and a transmission window (10) and a receiving window (7) is formed, wherein the at least one transmitting beam (22, 24) through the transmission window (10) exits the housing. In order to provide a measuring device (1) with an outer surface (14) which is as flat as possible and to achieve a reduction of interference signals, which are due, inter alia, to reflection of the transmission beam (22, 24) on the transmission window (10), the outside becomes (5.1) of a cover (5) arranged substantially perpendicular to the emission direction and the transmitting window (10) designed with an inclination which has a predetermined inclination angle (α).

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine optische Messvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to an optical measuring device referred to in the preamble ofclaim 1 Art.

Aus dem Stand der Technik sind abtastende optische Messvorrichtungen, so genannte Laserscanner oder Lidar (Light Detection and Ranging), für Fahrzeuge zur Erkennung von Objekten und/oder Hindernissen in einem Überwachungsbereich bekannt. Diese optischen Messvorrichtungen bestimmen die Entfernung zu im Überwachungsbereich erkannten Objekten und/oder Hindernissen mit einem Lichtimpulslaufzeitverfahren.From the state of the art, scanning optical measuring devices, so-called laser scanners or lidars (light detection and ranging), are known for vehicles for detecting objects and / or obstacles in a monitoring area. These optical measuring devices determine the distance to objects and / or obstacles detected in the monitoring area with a light pulse transit time method.

Die bekannten optischen Messvorrichtungen umfassen ein Gehäuse, in welchem mindestens ein optischer Sender zum Abstrahlen mindestens eines Sendestrahls und mindestens ein optischer Empfänger angeordnet sind. Der Empfänger empfängt die an Objekten und/oder Hindernissen reflektierten Strahlen und ermittelt aus der Lichtimpulslaufzeit den Abstand zu den Objekten und/oder Hindernissen. Das Gehäuse wird von einer Abdeckscheibe abgeschlossen und bildet ein Sendefenster und ein Empfangsfenster aus, wobei der mindestens eine Sendestrahl durch das Sendefenster aus dem Gehäuse austritt, und der von Objekten und/oder Hindernissen reflektierte Strahl über das Empfangsfenster in das Gehäuse eintritt.The known optical measuring devices comprise a housing in which at least one optical transmitter for emitting at least one transmission beam and at least one optical receiver are arranged. The receiver receives the reflected rays on objects and / or obstacles and determines from the light pulse transit time the distance to the objects and / or obstacles. The housing is closed by a cover plate and forms a transmission window and a receiving window, wherein the at least one transmission beam emerges from the housing through the transmission window, and the beam reflected from objects and / or obstacles enters the housing via the reception window.

Üblicherweise strahlt der optische Sender den Sendestrahl über einen rotierenden Umlenkspiegel ab, wobei ein vom Umlenkspiegel umgelenkter Sendestrahl über das Sendefenster nach außen abgestrahlt wird. Wird der umgelenkte Sendestrahl an der Abdeckscheibe direkt reflektiert, dann gelangt dieser nach innen reflektierte Sendestrahl auf den Umlenkspiegel zurück, wird erneut vom Umlenkspiegel umgelenkt und in eine andere nicht gewünschte Raumrichtung als Störstrahl über das Sendefenster abgestrahlt. Um dieses Aussenden von Störstrahlen zu verhindern, welche ebenfalls von Objekten und/oder Hindernissen reflektiert werden und so zu Scheinobjekten und/oder Scheinhindernissen in einem abgetasteten Bereich führen können, kann die Abdeckscheibe der optischen Messvorrichtung geneigt angeordnet werden. Durch das Neigen der Abdeckscheibe kann vermieden werden, dass direkte Reflexionen an der Abdeckscheibe entstehen und reflektierte Sendestrahlen in das Gehäuseinnere zurückgeworfen und über den Umlenkspiegel in eine nicht gewünschte Richtung ausgesendet werden. Durch die Neigung der Abdeckscheibe wird der Lichtstrahl am Umlenkspiegel vorbei ins Innere des Gehäuses reflektiert und „läuft sich tot”, so dass keine Störstrahlung bzw. Störsignale abgestrahlt werden. Als nachteilig kann an der Schrägstellung der Abdeckscheibe angesehen werden, dass dadurch die Außenform der optischen Messvorrichtung vorgegeben und der Sensorbauraum definiert werden. Aufgrund der vorgesehenen Einbaustelle der optischen Messvorrichtung im Fahrzeug, d. h. am vorderen Teil vor dem Kühler gegebenenfalls sogar direkt integriert im Kühlergrill, sollte der Platzbedarf der optischen Messvorrichtung minimiert werden, insbesondere sollte die optische Messvorrichtung eine möglichst ebene Außenfläche aufweisen.Usually, the optical transmitter radiates the transmission beam via a rotating deflection mirror, wherein a deflection beam deflected by the deflection mirror is emitted via the transmission window to the outside. If the deflected transmission beam is reflected directly at the cover, then this inwardly reflected transmission beam is returned to the deflection mirror, is redirected again by the deflection mirror and emitted in another undesired spatial direction as an interference beam via the transmission window. In order to prevent this emission of interfering rays, which are also reflected by objects and / or obstacles and thus can lead to fake objects and / or apparent obstacles in a scanned area, the cover of the optical measuring device can be arranged inclined. By tilting the cover can be avoided that direct reflections arise on the cover and reflected reflected beams are reflected back into the housing interior and sent out via the deflection mirror in an undesired direction. Due to the inclination of the cover, the light beam is reflected past the deflecting mirror into the interior of the housing and "runs dead", so that no interference or interference signals are emitted. A disadvantage can be considered in the oblique position of the cover that thereby predetermines the outer shape of the optical measuring device and the sensor space are defined. Due to the intended installation point of the optical measuring device in the vehicle, d. H. If necessary, the space requirement of the optical measuring device should be minimized at the front part in front of the radiator, possibly even directly integrated in the radiator grille. In particular, the optical measuring device should have an outer surface that is as flat as possible.

In der PatentschriftEP 1 308 747 B1 wird beispielsweise ein abtastender optoelektronischer Entfernungssensor beschrieben. Der beschriebene Entfernungssensor umfasst mindestens einen Laser als optischen Sender von gepulster elektromagnetischer Strahlung, mindestens einen Detektor als optischen Empfänger sowie eine zumindest teilweise für die verwendete elektromagnetische Strahlung durchlässige Schutzabdeckung, wobei die Schutzabdeckung beweglich ist und Störbereiche der Schutzabdeckung während der Abtastbewegung außerhalb eines Bereichs von besonderem Interesse verbleiben. Des Weiteren weist die bewegliche Schutzabdeckung gegenüber der Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung einen geneigten Durchtrittsbereich auf.In thepatent EP 1 308 747 B1 For example, a scanning optoelectronic distance sensor will be described. The described distance sensor comprises at least one laser as an optical transmitter of pulsed electromagnetic radiation, at least one detector as an optical receiver and a protective cover which is at least partially permeable to the electromagnetic radiation used, the protective cover being movable and disturbing areas of the protective cover during the scanning movement outside a range of particular Interest remain. Furthermore, the movable protective cover has an inclined passage area with respect to the propagation direction of the electromagnetic radiation.

In der PatentschriftDE 10 2005 055 572 B4 wird ein abtastender optischer Entfernungssensor beschrieben. Der beschriebene Entfernungssensor umfasst mindestens einen Laser als optischen Sender, mindestens einen Detektor als optischen Empfänger und eine Umlenkeinheit, welche mit einem ersten Spiegel eine erzeugte elektromagnetische Strahlung auf die zu vermessende Szene umlenkt, und mit einem zweiten Spiegel die von Objekten zurückgestreuten Laserimpulse auf den mindestens einen Detektor umlenkt. Hierbei sind der erste und zweite Spiegel auf einer gemeinsamen drehbaren Achse angeordnet, welche von einer Antriebseinheit angetrieben wird. Der erste Spiegel ist auf einer ersten Halterung angeordnet und der zweite Spiegel ist axial beabstandet zum ersten Spiegel an einer zweiten Halterung angeordnet, wobei die Antriebseinheit zwischen den beiden Halterungen angeordnet ist. Der mindestens eine Laser und der mindestens eine Detektor mit der zugehörigen Elektronik sind stehend angeordnet.In thepatent DE 10 2005 055 572 B4 a scanning optical distance sensor will be described. The described distance sensor comprises at least one laser as optical transmitter, at least one detector as optical receiver and a deflection unit, which deflects a generated electromagnetic radiation to the scene to be measured with a first mirror, and with a second mirror the backscattered from objects laser pulses on the at least deflects a detector. Here, the first and second mirrors are arranged on a common rotatable axle, which is driven by a drive unit. The first mirror is arranged on a first holder and the second mirror is arranged axially spaced from the first mirror on a second holder, wherein the drive unit is arranged between the two holders. The at least one laser and the at least one detector with the associated electronics are arranged vertically.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Messvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Messvorrichtung mit einer möglichst ebenen Außenfläche und reduzierten Störsignalen zur Verfügung gestellt wird.The object of the invention is to develop an optical measuring device referred to in the preamble ofclaim 1, to the effect that a measuring device is provided with an outer surface as flat as possible and reduced interference signals available.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine optische Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.This object is achieved by an optical measuring device with the features ofclaim 1. Other embodiments of the invention advantageously embodying features include the dependent claims.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass eine Außenseite der Abdeckscheibe im Wesentlichen senkrecht zur Abstrahlrichtung angeordnet werden kann und nur ein Sendefenster, über welches die Sendestrahlung abgestrahlt wird, eine Neigung mit einem vorgegebenen Neigungswinkel aufweist, so dass die vom Sendefenster reflektierenden Strahlen nicht direkt auf den Umlenkspiegel im Inneren der optischen Messvorrichtung reflektiert werden. The advantage achieved by the invention is that an outer side of the cover can be arranged substantially perpendicular to the emission and only a transmission window over which the transmission radiation is emitted, an inclination having a predetermined inclination angle, so that the rays from the transmission window not be reflected directly on the deflection mirror inside the optical measuring device.

Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass nur das Sendefenster eine Neigung mit einem definierten Neigungswinkel aufweist, die Abdeckscheibe aber im Wesentlichen senkrecht zur Abstrahlrichtung angeordnet ist, wodurch ein relativ ebene Außenfläche und ein flacher Aufbau der optischen Messvorrichtung ermöglicht wird. Die offenbarte erfindungsgemäße Lösung ist somit platzsparender als bekannte Lösungen.The basic idea of the invention is based on the fact that only the transmission window has an inclination with a defined angle of inclination, but the cover plate is arranged substantially perpendicular to the emission direction, thereby enabling a relatively flat outer surface and a flat construction of the optical measuring device. The disclosed solution according to the invention is thus more space-saving than known solutions.

Eine erfindungsgemäße optische Messvorrichtung umfasst mindestens ein Gehäuse, in welchem mindestens ein optischer Sender zum Abstrahlen mindestens eines Sendestrahls und mindestens ein optischer Empfänger angeordnet sind, wobei eine Abdeckscheibe das Gehäuse abschließt und ein Sendefenster und ein Empfangsfenster ausbildet, wobei der mindestens eine Sendestrahl durch das Sendefenster aus den Gehäuse austritt.An optical measuring device according to the invention comprises at least one housing in which at least one optical transmitter for emitting at least one transmitting beam and at least one optical receiver are arranged, wherein a cover closes the housing and forms a transmission window and a receiving window, wherein the at least one transmission beam through the transmission window emerges from the housing.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung kann der Neigungswinkel des Sendefensters ungefähr 7° zu einer Hochachse betragen. In vorteilhafter Weise können bei diesem Neigungswinkel Störstrahlen effektiv verringert werden. Durch die Schrägstellung der Scheibe wird der an der Sendescheibe reflektierte Sendestrahl vorbei am Umlenkspiegel ins Innere der optischen Messvorrichtung reflektiert und „läuft sich tot”, so dass kein direkt reflektierter Sendestrahl die optische Messvorrichtung als Störstrahl bzw. Störsignal verlässt. Dadurch kann ein Effekt erzielt werden, welcher einer Neigung der gesamten Abdeckscheibe um einen Neigungswinkel von 7° entsprechen würde. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführungsformen besteht darin, dass durch die partielle Neigung der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt werden kann.In an advantageous embodiment of the optical measuring device according to the invention, the inclination angle of the transmission window can be approximately 7 ° to a vertical axis. Advantageously, at this angle of inclination, jets can be effectively reduced. Due to the oblique position of the disk, the transmitted beam reflected by the transmission disk is reflected past the deflection mirror into the interior of the optical measuring device and "runs dead", so that no directly reflected transmission beam leaves the optical measuring device as an interference beam or interference signal. Thereby, an effect can be achieved, which would correspond to a tilt of the entire cover by an inclination angle of 7 °. The advantage of the embodiments of the invention is that can be optimally utilized by the partial inclination of the existing space.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung kann das Sendefenster nach innen oder außen geneigt sein. Bei einer Neigung nach innen, kann die Außenfläche der optischen Messvorrichtung eben ausgeführt werden, so dass bei Anordnung im vorderen Bereich eines Fahrzeugs die Luftströmung die ebene Außenfläche ständig von Schmutz frei halten kann und eine Schmutzablagerung in vorteilhafter Weise nahezu vollständig verhindert werden kann. Die Neigung des Sendefensters nach außen kann gewählt werden, wenn der Bauraum dies erfordert.In a further advantageous embodiment of the optical measuring device according to the invention, the transmission window can be inclined inwards or outwards. In an inward inclination, the outer surface of the optical measuring device can be made flat, so that when arranged in the front region of a vehicle, the air flow can keep the flat outer surface constantly free of dirt and dirt deposition can be advantageously almost completely prevented. The tilt of the transmission window to the outside can be selected if the space requires it.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung, kann die Neigung des Sendefensters beispielsweise als eine vom Neigungswinkel abhängige Verdickung ausgeführt werden. Dies ermöglicht eine einfache Umsetzung des geneigten Sendefensters. Die Verdickung kann beispielsweise an der Innenseite und/oder an der Außenseite der Abdeckscheibe angeordnet werden.In a further advantageous embodiment of the optical measuring device according to the invention, the inclination of the transmission window can be performed, for example, as a dependent of the inclination angle thickening. This allows a simple implementation of the tilted transmission window. The thickening can be arranged for example on the inside and / or on the outside of the cover.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung kann das Sendefenster und/oder das Empfangsfenster eine Antireflexbeschichtung aufweisen. Dadurch können in vorteilhafter Weise Intensitätsverluste der elektromagnetischen Strahlung bei einem Scheibendurchtritt verringert werden. Der Lichtstrahl hat bei jeder Grenzflächenbrechung von Luft/Scheibe einen Refexionsverlust von ca. 4%, das bedeutet, dass bei einem Scheibendurchtritt die Lichtintensität um ca. 8% abnimmt. Mit einer Antireflexbeschichtung können diese Verluste auf ca. 1% begrenzt werden.In a further advantageous embodiment of the optical measuring device according to the invention, the transmission window and / or the receiving window can have an antireflection coating. As a result, it is advantageously possible to reduce intensity losses of the electromagnetic radiation in the event of disk penetration. The light beam has a Refexionsverlust of about 4% at each interface refraction of air / disk, which means that with a disk penetration, the light intensity decreases by about 8%. With an anti-reflective coating, these losses can be limited to approximately 1%.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung kann der optische Sender als Laser ausgeführt sein. Ein Laser ermöglicht in vorteilhafter Weise eine hervorragende Einstellung der Wellenlänge und/oder Pulsdauer und/oder Intensität sowie eine gute Fokussierung der ausgehenden Sendestrahlen.In a further advantageous embodiment of the optical measuring device according to the invention, the optical transmitter can be designed as a laser. A laser advantageously allows an excellent adjustment of the wavelength and / or pulse duration and / or intensity and a good focusing of the outgoing transmission beams.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung kann zwischen dem optischen Sender und dem Sendefenster eine optische Einheit angeordnet werden, welche insbesondere als Planfeldlinse oder als F-Thetalinse ausgeführt ist. Durch die optische Einheit kann in vorteilhafter Weise eine Strahlenkorrektur durchgeführt werden. Hierbei ist die Linse auf den Focus des austretenden umgelenkten Sendestrahles ausgelegt. Dadurch kann die Reichweite des Laserscanners in vorteilhafter Weise erhöht werden.In a further advantageous embodiment of the optical measuring device according to the invention, an optical unit can be arranged between the optical transmitter and the transmitting window, which is embodied in particular as a plane field lens or as an F-theta lens. The optical unit can be advantageously carried out a beam correction. Here, the lens is designed for the focus of the exiting deflected transmit beam. As a result, the range of the laser scanner can be increased in an advantageous manner.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung kann im Gehäuse mindestens eine Sendespiegeleinheit auf einer drehbaren Achse angeordnet sein, wobei die Sendespiegeleinheit mindestens einen Sendeumlenkspiegel und eine Antriebseinheit umfasst, welche die drehbare Achse antreibt. Insbesondere bei optischen Messvorrichtungen mit Sendespiegeleinheit mit einer Antriebseinheit bietet das geneigte Fenster zur Vermeidung von Störstrahlen bzw. Störsignalen Vorteile. Bei einer beweglichen Sendespiegeleinheit fehlt bei auftretenden Störstrahlen die Zuordnung der Rotorposition zur reflektierten Lichtstrahlung, was zur Folge hat, dass durch die auf einer Rotorposition basierenden Softwareinterpretation beispielsweise Objekte als links angeordnet definiert werden, obwohl sie sich rechts von der optischen Messvorrichtung befinden. Werden direkte Reflexionen nach innen auf den Umlenkspiegel vermieden, dann können in vorteilhafter Weise zusätzliche Berechnungsalgorithmen eingespart und die Rechenzeit reduziert werden.In a further advantageous embodiment of the optical measuring device according to the invention, at least one transmitting mirror unit can be arranged on a rotatable axle in the housing, wherein the transmitting mirror unit comprises at least one transmitting deflecting mirror and a drive unit which drives the rotatable axle. Particularly in the case of optical measuring devices with a transmission mirror unit with a drive unit, the inclined window offers advantages in order to avoid interference beams or interference signals. In a movable transmission mirror unit is missing in the occurrence of interference rays, the assignment of the rotor position to the reflected light radiation, which has the consequence that by the on rotor position based software interpretation, for example, defining objects as being located on the left, although they are to the right of the optical measuring device. If direct reflections on the inside of the deflection mirror are avoided, additional calculation algorithms can advantageously be saved and the computing time can be reduced.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

In der Darstellung zeigt:In the illustration shows:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung. 1 a schematic perspective view of an embodiment of an optical measuring device according to the invention.

2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Umlenkspiegelanordnung für die erfindungsgemäße optische Messvorrichtung aus1. 2 a schematic representation of an embodiment of a Umlenkspiegelanordnung for the optical measuring device according to the invention from 1 ,

3 eine schematische perspektivische Rückansicht einer Abdeckscheibe für die erfindungsgemäße optische Messvorrichtung aus1. 3 a schematic perspective rear view of a cover for the optical measuring device according to the invention from 1 ,

4 eine perspektivische Vorderansicht der Abdeckscheibe für die erfindungsgemäße optische Messvorrichtung aus1. 4 a front perspective view of the cover for the optical measuring device according to the invention from 1 ,

5 eine perspektivische Schnittdarstellung der Abdeckscheibe entlang der Linie IV aus3. 5 a perspective sectional view of the cover along the line IV 3 ,

Wie aus1 und2 ersichtlich ist, umfasst eine optische Messvorrichtung1 ein Gehäuse3 und eine Abdeckscheibe5, welche das Gehäuse abschließt und ein Sendefenster10 und ein Empfangsfenster7 ausbildet. Durch das Sendefenster10 wird. ein Sendestrahl22,24 beispielsweise gepulstes Laserlicht abgestrahlt. Erfindungsgemäß ist die Abdeckscheibe5 im Wesentlichen senkrecht zur Abstrahlrichtung angeordnet und das Sendefenster10 weist eine Neigung mit einem vorgegebenen Neigungswinkel auf. Durch das Empfangsfenster7 wird ein in einem Überwachungsbereich von Objekten reflektiertes Laserlicht empfangen. Über die gemessene Zeit zwischen dem Senden des Sendestrahls22,24 und dem Empfangen des reflektierten Sendestrahls wird nach einem Lichtimpulslaufzeitverfahren die Entfernung zu in einem Überwachungsbereich erkannten Objekten bzw. Hindernissen berechnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Abdeckscheibe5 und somit das Sendefenster10 und das Empfangsfenster7 an einer Außenseite5.1 und einer Innenseite5.2 eine Antireflexbeschichtung auf.How out 1 and 2 can be seen comprises an optical measuring device 1 ahousing 3 and acover 5 which terminates the housing and atransmission window 10 and areception window 7 formed. Through thebroadcast window 10 becomes. abroadcast beam 22 . 24 For example, pulsed laser light emitted. According to the invention the cover is 5 arranged substantially perpendicular to the emission direction and thetransmission window 10 has an inclination with a given inclination angle. Through the reception window 7 a laser light reflected in a surveillance area of objects is received. About the measured time between sending the transmitbeam 22 . 24 and receiving the reflected transmission beam, the distance to objects detected in a monitoring area is calculated according to a light pulse transit time method. In the illustrated embodiment, thecover 5 and thus thetransmission window 10 and the receivingwindow 7 on an outside 5.1 and an inside 5.2 an anti-reflective coating.

Das Gehäuse weist zudem einen elektrischen Anschluss9 auf, über den die optische Messvorrichtung1 mit weiteren Baueinheiten im Fahrzeug verbunden und mit Energie versorgt werden kann.The housing also has an electrical connection 9 over which theoptical measuring device 1 can be connected to other units in the vehicle and supplied with energy.

Wie aus2 weiter ersichtlich ist, ist innerhalb des Gehäuses3 ein optischer Sender20 zum Abstrahlen mindestens eines Sendestrahls22,24 angeordnet, wobei der mindestens eine Sendestrahl22,24 durch das Sendefenster10 aus den Gehäuse austritt. Hierbei ist der optische Sender20 beispielsweise als Laser ausgeführt. Im Gehäuse3 ist mindestens eine Sendespiegeleinheit31 auf einer drehbaren Achse angeordnet. Die Sendespiegeleinheit31 weist einen ersten Sendeumlenkspiegel31.1 und einen zweiten Sendeumlenkspiegel31.2 auf, wobei die Sendeumlenkspiegel31.1,31.2 parallel zueinander verlaufen. Die Sendeumlenkspiegel31.1,31.2 sind an einem Spiegelträger33 befestigt, der von einem nicht sichtbaren Antrieb angetrieben wird. Ein vom optischen Sender20 ausgehender Sendestrahl22 wird von einem der Sendeumlenkspiegel31.1,31.2 umgelenkt, und der umgelenkte Sendestrahl24 wird über das Sendefenster10 nach außen abgestrahlt. Ohne die erfindungsgemäße Neigung des Sendefensters10 kann ein Teil26 des umgelenkten Sendestrahls24 direkt am Sendefenster10 reflektiert werden. Der reflektierte Strahl26 wird dann von einem der Sendeumlenkspiegel31.1,31.2 umgelenkt und als umgelenkter reflektierter Störstrahl28 über das Sendefenster in eine unerwünschte Raumrichtung nach außen abgestrahlt.How out 2 is further apparent, is within thehousing 3 anoptical transmitter 20 for emitting at least onetransmission beam 22 . 24 arranged, wherein the at least onetransmission beam 22 . 24 through thebroadcast window 10 emerges from the housing. Here is theoptical transmitter 20 for example, as a laser. In thecase 3 is at least one transmittingmirror unit 31 arranged on a rotatable axis. Thetransmission mirror unit 31 has a first transmission deflecting mirror 31.1 and a second transmission deflecting mirror 31.2 on, wherein the transmission deflecting mirror 31.1 . 31.2 parallel to each other. The transmission deflecting mirror 31.1 . 31.2 are on amirror carrier 33 attached, which is driven by an invisible drive. One from theoptical transmitter 20outgoing transmission beam 22 is from one of the transmission deflecting mirrors 31.1 . 31.2 redirected, and the redirected transmitbeam 24 is via thesend window 10 emitted to the outside. Without the inventive tendency of thetransmission window 10 can be apart 26 of the deflected transmitbeam 24 directly on thetransmission window 10 be reflected. The reflectedbeam 26 is then from one of the transmission deflecting mirror 31.1 . 31.2 deflected and deflected reflectedinterference beam 28 emitted via the transmission window in an undesired spatial direction to the outside.

Diese Umlenkung des reflektierten Strahls26 wird vermieden, in dem das Sendefenster10 um einen vorgegebenen Neigungswinkel geneigt ausgeführt ist. Auf diese Weise wird der umgelenkte Sendestrahl24 so am Sendefenster10 reflektiert, dass der reflektierte Strahl26 nicht direkt auf den Umlenkspiegel31.1,31.2 reflektiert wird und sich „tot läuft”. Daher kann kein Störstrahl28 die optische Messvorrichtung1 verlassen, dessen an Objekten und/oder Hindernissen reflektierte Strahlen das Auswerteergebnis negativ beeinflussen können.This deflection of the reflectedbeam 26 is avoided in which thesend window 10 is designed inclined by a predetermined inclination angle. In this way, the deflected transmitbeam 24 so on thebroadcast window 10 reflects that the reflectedbeam 26 not directly on the deflection mirror 31.1 . 31.2 is reflected and "runs dead". Therefore, no interferingbeam 28 theoptical measuring device 1 leave whose reflected at objects and / or obstacles rays can adversely affect the evaluation result.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem optischen Sender20 und dem Sendefenster10 eine optische Einheit angeordnet, welche den umgelenkten Sendestrahl24 fokussiert und somit die Reichweite der optischen Messvorrichtung1 erhöht. Diese optische Einheit kann beispielsweise als Planfeldlinse oder als F-Thetalinse ausgeführt werden.In an embodiment not shown is between theoptical transmitter 20 and thebroadcast window 10 arranged an optical unit, which the deflected transmitbeam 24 focused and thus the range of theoptical measuring device 1 elevated. This optical unit can be designed, for example, as a plane field lens or as F-theta linseine.

Wie aus1 bis5 weiter ersichtlich ist, steht eine Außenseite5.1 der Abdeckscheibe5 im Wesentlichen senkrecht zur Abstrahlrichtung und das Sendefenster10 weist erfindungsgemäß eine Neigung mit einem vorgegebenen Neigungswinkel α auf.How out 1 to 5 can be further seen, is an outside 5.1 thecover 5 essentially perpendicular to the emission direction and thetransmission window 10 according to the invention has an inclination with a predetermined inclination angle α.

Wie aus3 bis5 weiter ersichtlich ist, beträgt der Neigungswinkel α des Sendefensters10 vorzugsweise ungefähr 7° zu einer Hochachse16. Das Sendefenster10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nach innen geneigt und weist eine vom Neigungswinkel α abhängige Verdickung auf, welche an einer Innenseite5.2 der Abdeckscheibe5 absteht.How out 3 to 5 is further apparent, the inclination angle α of thetransmission window 10 preferably about 7 ° to avertical axis 16 , Thebroadcast window 10 in the illustrated embodiment is inclined inwards and has a dependent of the inclination angle α thickening, which on an inner side 5.2 thecover 5 projects.

Des Weiteren ist die Außenseite5.1 der Abdeckscheibe5 im Bereich des Sendefensters10 nach innen geneigt, so dass die Dicke der Abdeckscheibe5 zum Sendefenster10 hin verjüngt ist. Die Außenseite5.1 der Abdeckscheibe5 ist eben und senkrecht zur Abstrahlrichtung angeordnet. Nur im Bereich des Sendefensters10 weist die Abdeckscheibe5 eine Neigung auf, so dass die am Sendefenster10 reflektierenden Strahlen26 nicht direkt auf einen der Umlenkspiegel31.1,31.2 reflektiert werden.Furthermore, the outside is 5.1 thecover 5 in the area of thesend window 10 inclined inward so that the thickness of thecover 5 to thebroadcast window 10 is rejuvenated. The outside 5.1 thecover 5 is arranged flat and perpendicular to the emission direction. Only in the area of thesend window 10 has the cover 5 a tilt on, so that on thebroadcast window 10 reflectingrays 26 not directly on one of the deflecting mirrors 31.1 . 31.2 be reflected.

In einem nicht dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel kann das Sendefester5 nach außen geneigt sein und/oder nach außen abstehen.In an alternative embodiment, not shown, thetransmission festester 5 be inclined outwards and / or protrude outwards.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 1308747 B1[0005]EP 1308747 B1[0005]
• DE 102005055572 B4[0006]DE 102005055572 B4[0006]

Claims (10)

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Optische Messvorrichtung mit einem Gehäuse (3), in welchem mindestens ein optischer Sender (20) zum Abstrahlen mindestens eines Sendestrahls (22,24) und mindestens ein optischer Empfänger angeordnet sind, wobei eine Abdeckscheibe (5) das Gehäuse abschließt und ein Sendefenster (10) und ein Empfangsfenster (7) ausbildet, wobei der mindestens eine Sendestrahl (22,24) durch das Sendefenster (10) aus den Gehäuse austritt,dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite (5.1) der Abdeckscheibe (5) im Wesentlichen senkrecht zur Abstrahlrichtung steht und dass das Sendefenster (10) eine Neigung mit einem vorgegebenen Neigungswinkel (α) aufweist.Optical measuring device with a housing ( 3 ), in which at least one optical transmitter ( 20 ) for emitting at least one transmission beam ( 22 . 24 ) and at least one optical receiver are arranged, wherein a cover ( 5 ) completes the housing and a transmission window ( 10 ) and a receive window ( 7 ), wherein the at least one transmission beam ( 22 . 24 ) through the transmission window ( 10 ) exits the housing,characterized in that an outside ( 5.1 ) of the cover ( 5 ) is substantially perpendicular to the emission direction and that the transmission window ( 10 ) has an inclination with a given inclination angle (α).Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (α) des Sendefensters (10) ungefähr 7° zur Hochachse (16) beträgt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the inclination angle (α) of the transmission window ( 10 ) about 7 ° to the vertical axis ( 16 ) is.Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendefenster (10) um den Neigungswinkel (α) nach innen oder außen geneigt ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission window ( 10 ) is tilted inwards or outwards by the inclination angle (α).Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendefenster (10) eine vom Neigungswinkel (α) abhängige Verdickung aufweist.Device according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the transmission window ( 10 ) has a thickening angle (α) dependent thickening.Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung an einer Innenseite (5.2) und/oder an der Außenseite (5.1) der Abdeckscheibe (5) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the thickening on an inner side ( 5.2 ) and / or on the outside ( 5.1 ) of the cover ( 5 ) is trained.Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendefenster (10) und/oder das Empfangsfenster (7) eine Antireflexbeschichtung aufweisen.Device according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the transmission window ( 10 ) and / or the receiving window ( 7 ) have an antireflective coating.Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sender (20) als Laser ausgeführt ist.Device according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the optical transmitter ( 20 ) is designed as a laser.Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem optischen Sender (20) und dem Sendefenster (10) eine optische Einheit angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that between the optical transmitter ( 20 ) and the transmission window ( 10 ) An optical unit is arranged.Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einheit als Planfeldlinse oder als F-Thetalinse ausgeführt ist.Apparatus according to claim 8, characterized in that the optical unit is designed as a plane field lens or as F-Thetalinse.Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (3) mindestens eine Sendespiegeleinheit (31) auf einer drehbaren Achse angeordnet ist, wobei die Sendespiegeleinheit (31) mindestens einen Sendeumlenkspiegel (31.1,31.2) und eine Antriebseinheit umfasst, welche die drehbare Achse antreibt.Device according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that in the housing ( 3 ) at least one transmission mirror unit ( 31 ) is arranged on a rotatable axle, wherein the transmission mirror unit ( 31 ) at least one transmission deflecting mirror ( 31.1 . 31.2 ) and a drive unit which drives the rotatable axle.

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